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学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精2021高三生物人教版一轮学案:第19讲DNA分子的结构、复制基因是有遗传效应的DNA片段含解析第19讲DNA分子的结构、复制基因是有遗传效应的DNA片段最新考纲高频考点核心素养1。DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)2.DNA分子的复制(Ⅱ)3.基因的概念(Ⅱ)DNA分子的结构、复制过程和基因的概念1。科学思维——建立模型:建立DNA分子双螺旋结构模型,阐明DNA复制过程2.生命观念—-结构与功能观:DNA的结构决定DNA的功能3.科学探究——实验设计与实验结果分析:验证DNA分子通过半保留方式进行复制考点1DNA分子的结构及相关计算1.DNA分子的结构:巧学助记利用数字“五、四、三、二、一"巧记DNA分子结构2.DNA分子的特性:(1)相对稳定性:DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变,两条链间碱基互补配对的方式不变。(2)多样性:不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同,排列顺序多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对,则排列顺序有4n种.(3)特异性:每种DNA分子都有区别于其他DNA分子的特定的碱基对排列顺序,代表了特定的遗传信息。3.碱基互补配对原则及相关计算:(1)碱基互补配对原则:DNA碱基互补配对原则是指在DNA分子形成碱基对时,A一定与T配对,G一定与C配对的一一对应关系.(2)有关推论。①任意两个非互补碱基之和恒等,如A+G=T+C=A+C=T+G.②在双链DNA分子中,互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等.设在双链DNA分子中的一条链上A1+T1=n%,则A+T=A1+A2+T1+T2=(n%+n%)/2=n%。简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等"。③双链DNA分子中,非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数。设双链DNA分子中,一条链上eq\f(A1+G1,T1+C1)=m,则eq\f(A1+G1,T1+C1)=eq\f(T2+C2,A2+G2)=m,所以互补链上eq\f(A2+G2,T2+C2)=eq\f(1,m)简记为“DNA两互补链中,不配对两碱基和的比值乘积为1”。判断正误(正确的打“√”,错误的打“×")1.沃森和克里克研究DNA分子的结构时,运用了构建物理模型的方法。(√)2.双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。(×)3.DNA分子的X光衍射照片属于物理模型。(×)4.DNA分子中的核糖和磷酸交替连接,排列在外侧构成基本骨架.(×)5.不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值可能相同。(√)6.同一生物个体不同细胞中DNA分子的(A+T)/(C+G)的值不同。(×)7.DNA分子中相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键或氢键相连.(√)8.嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定.(√)9.沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数.(×)(必修2P49图3-11改编)下面是对大肠杆菌DNA分子图示的分析,其中正确的是(D)A.图中2是核糖,属于五碳糖B.图中的碱基对3和4可能是G—C,也可能是A—TC.图中5和6可能为G—AD.1、2、3构成了一个完整的脱氧核糖核苷酸分子解析:图中2为脱氧核糖,图中3和4间存在三个氢键,应为G-C碱基对,图中5和6间存在两个氢键应为A—T碱基对,故只有D选项正确。解读两种DNA结构模型(1)图乙是图甲的简化形式,其中①是磷酸二酯键,③是氢键。解旋酶作用于③部位,限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于①部位。(2)图甲中两个相邻的碱基是怎样连接的?①氢键;②脱氧核糖-磷酸—脱氧核糖。●考向突破1DNA分子结构及特点1.(2020·辽宁六校协作体期初考试)DNA是主要的遗传物质,其脱氧核苷酸序列储存着大量的遗传信息。下列叙述正确的是(C)A.如果一个DNA分子由2000个脱氧核苷酸组成,则脱氧核苷酸排列顺序理论上最多有21000种B.某一特定的基因的脱氧核苷酸排列顺序,对于不同的生物个体也是各不相同的C.大量随机排列的脱氧核苷酸序列从未出现在生物体内,而有些特殊序列则重复出现D.控制性状的基因与生物的性状,除了一一对应的关系外,还要受环境因素的影响解析:DNA分子具有多样性,脱氧核苷酸排列顺序的种类数为4n,n代表碱基对的数目,如果一个DNA分子由2000个脱氧核苷酸组成,则脱氧核苷酸排列顺序理论上最多有41000种;对于不同生物个体,某一特定的基因的脱氧核苷酸排列顺序一般是相同的;DNA中脱氧核苷酸的排列顺序具有特异性,因此大量随机排列的脱氧核苷酸序列从未出现在生物体内,而有些特殊序列则重复出现;基因与性状之间并不是简单的一一对应的关系。2.(2020·陕西西安一中高三月考)20世纪50年代初,查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析,发现(A+T)/(C+G)的比值如表。结合所学知识,你认为能得出的结论是(D)DNA来源大肠杆菌小麦鼠猪肝猪胸腺猪脾(A+T)/(C+G)1。011.211.211.431。431。43A.猪的DNA结构比大肠杆菌的DNA结构更稳定一些B.小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同C.小麦DNA中(A+T)的数量是鼠DNA中(C+G)数量的1.21倍D.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同解析:某DNA分子含有500个碱基,该DNA分子中碱基比例已确定,可能的排列方式小于4250种,A错误;质粒是环状DNA分子,其中不含游离的磷酸基团,B错误;某DNA分子内胞嘧啶占25%,则每条单链上的胞嘧啶占0%~50%,C错误;某DNA分子上有胸腺嘧啶312个,占总碱基的26%,则该DNA分子上碱基总数为312÷26%=1200个,根据碱基互补配对原则,该DNA分子中有鸟嘌呤1200×(50%-26%)=288个,D正确。知识拓展DNA分子中的数量关系(1)DNA分子中,脱氧核苷酸数脱氧核糖数磷酸数含氮碱基数=1111.(2)配对的碱基,A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键,C—G所占比例越大,DNA结构越稳定。(3)每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基团,因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基团。(4)对于真核细胞来说,染色体是基因的主要载体;线粒体和叶绿体也是基因的载体。(5)对于原核细胞来说,拟核中的DNA分子或者质粒DNA均是裸露的,并不与蛋白质一起构成染色体。●考向突破2DNA分子结构的相关计算3.(2020·山东淄博万杰朝阳学校高三月考)下列关于双链DNA分子结构的叙述,正确的是(D)A.某DNA分子含有500个碱基,可能的排列方式有4500种B.若质粒含有2000个碱基,则该分子同时含有2个游离的磷酸基团C.某DNA分子内胞嘧啶占25%,则每条单链上的胞嘧啶占25%~50%D.某DNA分子上有胸腺嘧啶312个,占总碱基的26%,则该DNA分子上有鸟嘌呤288个解析:某DNA分子含有500个碱基,该DNA分子中碱基比例已确定,可能的排列方式小于4250种,A错误;质粒是环状DNA分子,其中不含游离的磷酸基团,B错误;某DNA分子内胞嘧啶占25%,则每条单链上的胞嘧啶占0%~50%,C错误;某DNA分子上有胸腺嘧啶312个,占总碱基的26%,则该DNA分子上碱基总数为312÷26%=1200个,根据碱基互补配对原则,该DNA分子中有鸟嘌呤1200×(50%-26%)=288个,D正确。4.(2020·黑龙江牡丹江一高高三开学摸底)从某生物组织中提取DNA进行分析,其中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的46%,又知该DNA分子的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,24%是胞嘧啶,则与H链相对应的另一条链中,腺嘌呤、胞嘧啶分别占该链全部碱基数的(A)A.26%、22%B.24%、28%C.14%、11% D.11%、14%解析:已知DNA分子中,鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基总数的46%,即C+G=46%,则C=G=23%、A=T=50%-23%=27%.又已知该DNA的一条链所含的碱基中28%是腺嘌呤,24%是胞嘧啶,即A1=28%、C1=24%,根据碱基互补配对原则,A=(A1+A2)÷2,C=(C1+C2)÷2,则A2=26%,C2=22%。整合提升碱基互补配对原则及相关计算规律(1)碱基互补配对原则:A一定与T配对,G一定与C配对。(2)四个计算规律①规律一:一个双链DNA分子中,A=T、C=G,则A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。②规律二:在双链DNA分子中,eq\f(A+T,A+T+C+G)=eq\f(A1+T1,A1+T1+C1+G1)=eq\f(A2+T2,A2+T2+C2+G2)。③规律三:在DNA双链中,一条单链的eq\f(A1+G1,T1+C1)的值与其互补单链的eq\f(A2+G2,T2+C2)的值互为倒数关系。(不配对的碱基之和比例在两条单链中互为倒数)提醒:在整个DNA分子中该比值等于1。④规律四:在DNA双链中,一条单链的eq\f(A1+T1,G1+C1)的值,与该互补链的eq\f(A2+T2,G2+C2)的值是相等的,也与整个DNA分子中的eq\f(A+T,G+C)的值是相等的。提醒:综合规律三、四可简记为“补则等,不补则倒"。考点2DNA复制及基因的概念1.DNA分子的复制(1)概念、时间和场所(2)过程(3)特点和方式①特点:边解旋边复制。②方式:半保留复制.(4)准确复制的原因和意义①原因:DNA具有独特的双螺旋结构,为复制提供精确的模板;碱基互补配对原则,保证了复制能准确进行。②意义:DNA分子通过复制,将遗传信息从亲代传给了子代,保持了遗传信息的连续性.2.基因、DNA、染色体的关系巧学助记复制可简记为“1个主要场所(细胞核),2种时期(有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期),3个步骤(解旋、合成新链、形成子代DNA),4个条件(模板、酶、原料和能量)."判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)1.DNA双螺旋结构全部解旋后,开始DNA的复制。(×)2.单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链.(×)3.基因只位于染色体上,所以染色体是基因的载体。(×)4.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制。(√)5.在人体内成熟的红细胞、浆细胞中不发生DNA的复制.(√)6.在一个细胞周期中,DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间.(√)7.DNA复制时,严格遵循A—U、C—G的碱基互补配对原则.(×)8.复制后产生的两个子代DNA分子中共含4个游离的磷酸基团。(√)下图为染色体上DNA分子的复制过程,据图回答下列问题:(1)请完成图中填空。(2)蛙的红细胞进行无丝分裂,能(填“能"或“不能")进行DNA分子的复制;哺乳动物成熟的红细胞已丧失细胞核,也无各种细胞器,不能(填“能”或“不能”)进行DNA分子的复制。(3)染色体复制后形成两条姐妹染色单体,刚复制产生的两个子代DNA分子即位于两条姐妹染色单体中,由着丝点相连,其对应片段所含基因在无突变等特殊变异情况下应完全相同,两个子代DNA分子将于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点分裂时,随两条姐妹染色单体分开而分开,分别进入两个子细胞中。1.DNA半保留复制的实验分析与影响因素(1)DNA半保留复制的实验分析①实验方法:放射性同位素示踪法和离心技术。②实验原理:含15N的双链DNA密度大,含14N的双链DNA密度小,一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。③实验假设:DNA以半保留的方式复制.④实验预期:离心后应出现3条DNA带.a.重带(密度最大):两条链都为15N标记的亲代双链DNA。b.中带(密度居中):一条链为14N标记,另一条链为15N标记的子代双链DNA。c.轻带(密度最小):两条链都为14N标记的子代双链DNA.⑤实验过程:⑥过程分析:a.立即取出,提取DNA→离心→全部重带。b.繁殖一代后取出,提取DNA→离心→全部中带。c.繁殖两代后取出,提取DNA→离心→eq\f(1,2)轻带、eq\f(1,2)中带。⑦实验结论:DNA的复制是以半保留方式进行的。(2)影响DNA复制的外界因素2.DNA复制的有关计算DNA复制为半保留复制,若将亲代DNA分子复制n代,其结果分析如下:(1)子代DNA分子数为2n个。其中:①含有亲代链的DNA分子数为2个.②不含亲代链的DNA分子数为2n-2个。③含子代链的DNA分子有2n个。(2)子代脱氧核苷酸链数为2n+1条。其中:①亲代脱氧核苷酸链数为2条。②新合成的脱氧核苷酸链数为2n+1-2条。(3)消耗的脱氧核苷酸数①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸数为m·(2n-1)个。②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2n-1个。3.DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题(1)减数分裂与有丝分裂中染色体标记情况分析①减数分裂中染色体标记情况分析如果用3H标记细胞中的DNA分子,然后将细胞放在正常环境中培养,让其进行减数分裂,结果染色体中的DNA标记情况如图所示:由图可以看出,减数分裂过程中细胞虽然连续分裂2次,但DNA只复制1次,所以四个子细胞中所有DNA分子均呈杂合状态,即“3H1H”。②有丝分裂中染色体标记情况分析如果用3H标记细胞中的DNA分子,然后将细胞放在正常环境中培养,连续进行2次有丝分裂,与减数分裂过程不同,因为有丝分裂是复制1次分裂1次,因此这里实际上包含了2次复制。由图可以看出,第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有DNA分子均呈杂合状态,即“3H1H"。第二次有丝分裂复制后的染色体上两条单体中只有一条单体含有3H,即DNA分子为“3H1H",而另一条单体只有1H,即DNA分子为“1H1H”,在后期时两条单体的分离是随机的,所以最终形成的子细胞中可能都含有3H,也可能不含3H,含有3H的染色体条数是0~2n条(体细胞染色体条数是2n)。(2)四步法解决细胞分裂中染色体标记问题第一步画出含一条染色体的细胞图,下方画出该条染色体上的1个DNA分子,用竖实线表示含同位素标记第二步画出复制一次,分裂一次的子细胞染色体图,下方画出染色体上的DNA链,未被标记的新链用竖虚线表示第三步再画出第二次复制(分裂)后的细胞的染色体组成和DNA链的情况第四步若继续推测后期情况,可想象着丝点分裂,染色单体分开的局面,并进而推测子细胞染色体的情况●考向突破1DNA分子复制过程及特点1.(2020·河南周口扶沟高中月考)真核细胞中DNA复制如下图所示,下列有关叙述错误的是(C)A.多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成B.每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代C.复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化D.DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则解析:DNA复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化,但氢键的形成不需要酶的催化,C错误。2.(2020·河北衡水中学调研)如图为真核细胞DNA复制过程的模式图,据图分析,下列相关叙述错误的是(D)A.由图示得知,DNA分子复制的方式是半保留复制B.解旋酶能使双链DNA解开,但需要消耗ATPC.子代DNA分子的两条链是反向平行排列的D.DNA在复制过程中是先进行解旋,后半保留复制解析:由图示可知,新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链,因此复制的方式是半保留复制,A正确;解旋酶使DNA双链解开的过程消耗ATP,B正确;子代DNA分子的两条链是反向平行的,C正确;DNA在复制过程中是边解旋,边半保留复制,D错误。●考向突破2DNA复制的相关计算3.(2020·山东德州夏津一中月考)下列关于DNA的相关计算中,正确的是(C)A.具有1000个碱基对的DNA,腺嘌呤有600个,则每一条链上都具有胞嘧啶200个B.具有m个胸腺嘧啶的DNA片段,复制n次后共需要2n·m个胸腺嘧啶C.具有m个胸腺嘧啶的DNA片段,第n次复制需要2n-1·m个胸腺嘧啶D.无论是双链DNA还是单链DNA,A+G所占的比例均是1/2解析:根据碱基互补配对原则,具有1000个碱基对的DNA,A+T+C+G=2000个,A=T=600个,C=G=400个,但在该DNA分子的每一条链上,所具有的胞嘧啶不一定是200个,A项错误;具有m个胸腺嘧啶的DNA片段,复制n次后共需要(2n-1)·m个胸腺嘧啶,B项错误;具有m个胸腺嘧啶的DNA片段,第n次复制共需要(2n-1)·m-(2n-1-1)·m=2n-1·m个胸腺嘧啶,C项正确;在双链DNA分子中,A+G所占的比例是1/2,在单链DNA分子中,A+G所占的比例不一定是1/2,D项错误。4.(2020·重庆中山外国语学校高三开学考试)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子片段,碱基间的氢键共有260个.该DNA分子在14N的培养基中连续复制多次后共消耗游离的嘌呤类脱氧核苷酸1500个。下列叙述正确的是(D)A.该DNA片段中共有腺嘌呤60个,复制多次后含有14N的DNA分子占7/8B.若一条链中(A+G)/(T+C)〈1,则其互补链中该比例也小于1C.若一条链中ATGC=1234,则其互补链中该比例为4321D.该DNA经复制后产生了16个DNA分子解析:据题干信息可推知,该DNA分子中有60个C/G碱基对,40个A/T碱基对,故该DNA片段中,A的个数为40个,经多次复制后,子代DNA全部都含有14N;DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,一条链中(A+G)/(T+C)<1,则其互补链中(A+G)/(T+C)〉1;DNA两条单链之间由于碱基互补配对,若一条链中ATGC=1234,则其互补链中该比例为2143;该DNA片段中嘌呤类碱基共100个,经多次复制后共消耗游离的嘌呤类碱基1500个,则1500=100×(2n-1),n=4,所以复制后产生了16个DNA分子。归纳提升DNA分子复制的有关计算DNA复制为半保留复制,若将亲代DNA分子复制n代,其结果分析如下:(1)子代DNA分子数为2n个。①含有亲代链的DNA分子数为2个.②不含亲代链的DNA分子数为(2n-2)个。③含子代链的DNA有2n个。(2)子代脱氧核苷酸链数为2n+1条。①亲代脱氧核苷酸链数为2条。②新合成的脱氧核苷酸链数为(2n+1-2)条.(3)消耗的脱氧核苷酸数设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个,则:①经过n次复制,共需消耗游离的该种脱氧核苷酸m·(2n-1)个。②在第n次复制时,共需消耗游离的该脱氧核苷酸m·2n-1个。●考向突破3DNA复制与细胞分裂问题5.(2020·齐鲁名校教科研协作体模拟)将某一细胞中的一条染色体用14C充分标记,其同源染色体用32A.若进行减数分裂,则四个细胞中均含有14C和32B.若进行有丝分裂,某一细胞中含14C的染色体可能是含32C.若进行有丝分裂,则四个细胞中可能三个有放射性,一个没有放射性D.若进行减数分裂,则四个细胞中可能两个有放射性,两个没有放射性解析:根据题干信息分析,该细胞可能是进行了两次有丝分裂或一次减数分裂.DNA的复制具有半保留复制的特点,减数分裂过程中,复制后的一条染色体上的两条姐妹染色单体都具有放射性,因此经过减数第一次分裂和第二次分裂,产生的每个子细胞染色体数目减半,四个子细胞中都有放射性,其中两个细胞中均含有14C,两个细胞中均含有32P,A、D错误;由于只有一对同源染色体分别被标记,且原料没有被标记,因此两种放射性之间不可能一方是另一方的两倍,B错误;经过第一次有丝分裂产生的子细胞中两条染色体分别含有14C和6.若用32P标记人的“类胚胎干细胞”的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含32P的培养液中培养,在第二次细胞分裂的中期、后期,一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是(A)A.中期是46和46、后期是92和46B.中期是46和46、后期是92和92C.中期是46和23、后期是92和23D.中期是46和23、后期是46和23解析:有丝分裂中期、后期染色体条数的分析:“类胚胎干细胞”来自人体,人体的一个正常细胞中含有染色体条数为46,有丝分裂中期染色体条数与体细胞相同(46),后期染色体条数加倍(92),故无论经过几次分裂,在有丝分裂中期染色体条数都是46,后期染色体条数都是92。有丝分裂中期、后期被32P标记的染色体条数的分析:以1个DNA分子为例,双链被32P标记,转入不含32P的培养液中培养,由于DNA具有半保留复制的特点,第一次有丝分裂完成时,每个DNA分子中都有1条链被32P标记;第二次有丝分裂完成时,只有1/2的DNA分子被32P标记,故第二次细胞分裂后期,被32P标记的染色体条数是46条。有丝分裂中期时,染色单体没有分开,而这2条没有分开的染色单体中,其中一条被32P标记,导致整条染色体也被32P标记,故第二次细胞分裂中期的细胞中被32P标记的细胞有46条。归纳提升DNA复制与细胞分裂题的解答方法在解决这类问题时,从大到小再到大画出结构模型,先画出细胞分裂中染色体行为变化,再画DNA,再补全染色体,染色体中只要有一条脱氧核苷酸单链被标记,则认为该染色体含有放射性标记。规律总结:①有丝分裂:若只复制一次,产生的子染色体都带有标记;若复制两次,产生的子染色体只有一半带有标记。②减数分裂:由于减数分裂没有细胞周期,DNA只复制一次,因此产生的子染色体都带有标记.●考向突破4基因、DNA和染色体的关系7.(2020·大连模拟)如图为果蝇X染色体的部分基因图,下列对此X染色体的叙述,错误的是(C)A.基因在染色体上呈线性排列B.l、w、f和m为非等位基因C.说明了各基因在染色体上的绝对位置D.雄性X染色体上的基因来自其雌性亲本解析:基因位于染色体上,且呈线性排列,A项正确;等位基因是位于同源染色体上同一位置控制相对性状的基因,而l、w、f和m在同一条染色体的不同位置,为非等位基因,B项正确;变异会导致基因的排列顺序发生改变,故基因在染色体上的位置不是绝对的,C项错误;雄性果蝇的X染色体来自母本,因此雄性X染色体上的基因来自雌性亲本,D项正确。8.(2020·湖南常宁一中模拟)下列关于基因、DNA和染色体的叙述,错误的是(C)A.基因在DNA上呈线性排列,在体细胞中一般成对存在B.染色体是DNA的主要载体,一般每条染色体含有1或2个DNA分子C.同源染色体上同一位置上的两个基因称作等位基因,控制着相对性状D.染色体的某一片段缺失会导致染色体的结构改变,引起染色体变异解析:基因在DNA上呈线性排列,在体细胞中染色体是成对的,基因也是成对的,A项正确;染色体没有复制时,一条染色体上含有1个DNA分子.染色体复制之后,一条染色体上含有2个DNA分子,B项正确;同源染色体上同一位置上的两个基因可能是相同的基因,C项错误;染色体的某一片段缺失,引起染色体变异,D项正确.1.DNA分子复制的时期:细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。2.DNA复制需要的基本条件有:模板、原料、能量和酶等。3.DNA分子复制的特点是:半保留复制;边解旋边复制。4.DNA分子复制的意义是:DNA分子通过复制,将遗传信息从亲代传给子代,从而保持了遗传信息的连续性。5.遗传信息是指DNA中碱基的排列顺序。6.基因的本质描述是:基因是有遗传效应的DNA片段.配对的碱基,A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键,C—G碱基对占比例越大,DNA结构越稳定。DNA复制的场所并非只在细胞核,真核生物中,除细胞核外还有线粒体、叶绿体;而原核生物中,DNA分子复制的场所有拟核、细胞质。DNA复制发生于细胞分裂间期和在DNA病毒繁殖时,其中的细胞分裂并非仅指减数分裂和有丝分裂.DNA分子并非全部解旋后才开始进行DNA复制,而是边解旋边复制。遗传效应是指基因能够转录成mRNA,进而翻译成蛋白质,能够控制一定的性状.DNA分子中还存在着不具有遗传效应的片段,在真核细胞中这部分片段所占比例很大,这些片段不是基因。DNA初步水解的产物是4种脱氧核苷酸,脱氧核苷酸还会进一步彻底水解,产生磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。通常的基因是指双链DNA片段,而RNA病毒的基因是指具有遗传效应的RNA片段。1.(2019·天津卷)用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸,注入真核细胞,可用于研究(A)A.DNA复制的场所B.mRNA与核糖体的结合C.分泌蛋白的运输D.细胞膜脂质的流动解析:DNA复制需要DNA模板、原料脱氧核苷酸、能量ATP和DNA聚合酶,A正确;mRNA与核糖体的结合,开始翻译mRNA上的密码子,需要tRNA运输氨基酸,不需要脱氧核苷酸,B错误;分泌蛋白需要内质网的加工,形成囊泡运到高尔基体,加工、分类和包装,形成分泌小泡,运到细胞膜,胞吐出去,与脱氧核苷酸无关,C错误;细胞膜脂质的流动与物质跨膜运输有关,无需脱氧核苷酸,D错误。因此,本题答案选A。2.(2019·浙江4月选考)在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时,BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中,形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色,发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光,含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧光)。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中,培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是(D)A.1/2的染色体荧光被抑制 B.1/4的染色单体发出明亮荧光C.全部DNA分子被BrdU标记 D.3/4的DNA单链被BrdU标记解析:DNA的复制方式为半保留复制。根据题意分析,复制到第三个细胞周期的中期时,共有4个细胞,以第一代细胞中的某一条染色体为参照,含半标记DNA的染色单体共有2条,含全标记DNA的染色单体共有6条。根据题意可知,在第三个细胞周期中期时,含半标记DNA的染色单体分别在两个细胞中,故有两个细胞的两条染色单体荧光全被抑制,有两个细胞中的一条染色单体发出明亮荧光,一条染色单体荧光被抑制,故A、B选项正确;一个DNA分子中有两条脱氧核苷酸链,由于DNA为半保留复制,故不含BrdU标记的两条脱氧核苷酸链分别位于两个DNA分子中,新复制得到的脱氧核苷酸链必然含BrdU标记,故所有DNA分子都被BrdU标记,C选项正确;以第一代细胞中的某一条染色体为参照,在第三个细胞周期中期时一共有16条DNA单链,含BrdU标记的有14条,故有eq\f(7,8)的DNA单链被BrdU标记,D选项错误。3.(2017·海南卷)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值的叙述,正确的是(D)A.碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值不同B.前一个比值越大,双链DNA分子的稳定性越高C.当两个比值相同时,可判断这个DNA分子是双链D.经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于1解析:双链DNA分子中,互补碱基两两相等,即A=T,C=G,则A+C=G+T,即A+C与G+T的比值为1。因此,碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值相同,A项错误;DNA分子中,C和G之间有3个氢键,A与T之间有2个氢键,则C与G的含量越高,DNA稳定性越高。因此,前一个比值越大,C与G的含量越低,双链DNA分子的稳定性越低,B项错误;当两个比值相同时,这个DNA分子可能是双链,也可能是单链,C项错误;经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于1,D项正确.4.(2016·全国卷Ⅱ)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开.若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是(C)A.随后细胞中的DNA复制发生障碍B.随后细胞中的RNA转录发生障碍C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用解析:某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开,说明该物质会阻碍DNA分子的解旋,因而会阻碍DNA分子的复制、转录和抑制细胞增殖,A、B、D三项均正确;因DNA分子的复制发生在间期,所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期,C项错误。5.(2014·山东卷)某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成,根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图,下列正确的是(C)解析:根据DNA分子的结构特点可知,若DNA分子双链中(A+T
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